JP3584791B2 - プラネタリギヤ機構の潤滑構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラネタリギヤ機構に潤滑油を供給する潤滑構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両の動力伝達装置、例えば、変速機や差動装置に用いられるプラネタリギヤ機構は、同心状に配置されたサンギヤおよびリングギヤと、このサンギヤおよびリングギヤに噛合されたピニオンギヤを保持し、かつ、サンギヤおよびリングギヤと同心状に配置されたキャリヤとを備えている。そして、プラネタリギヤ機構を変速機に用いた場合は、各要素を入力要素および反力要素ならびに出力要素として機能させることにより、トルクの伝達がおこなわれる。これに対して、プラネタリギヤ機構を差動装置に用いた場合は、いずれかの要素に入力されたトルクが他の要素に分配される。
【0003】
このように、プラネタリギヤ機構を動力伝達装置に用いる場合は、各ギヤ同士の噛み合い部分における動力損失の低減と、各ギヤの歯面強度および耐焼付き性の向上とを目的として、潤滑油を供給して強制的に潤滑および冷却する構造が採用されている。
【0004】
このようなプラネタリギヤ機構の潤滑構造の一例が、特開平4−60254号公報、および公知文献である「自動車のトライボロジー」(株式会社養賢堂・1994年3月15日発行)に記載されている。上記公報に記載された潤滑構造においては、支持軸の外周側にプラネタリギヤ機構が設けられている。プラネタリギヤ機構は、同心状に配置されたサンギヤおよびリングギヤと、このサンギヤおよびリングギヤに噛合されたピニオンギヤを、ピニオンピンを介して保持し、かつ、サンギヤおよびリングギヤと同心状に配置されたキャリヤとを備えている。このキャリヤは、円筒形状の出力軸と、この出力軸の端部に設けられ、かつ、ピニオンピンが取り付けられた環状板とを有している。
【0005】
一方、支持軸には、軸線方向に延ばされた第1の油路と、半径方向に延ばされて外周面に開口し、かつ、第1の油路に連通した第2の油路とが設けられている。これに対して、キャリヤの出力軸には、第2の油路に連通し、かつ、半径方向に貫通する第3の油路が設けられている。さらに、ピニオンピンには、第3の油路に連通し、かつ、軸線方向に延ばされた第4の油路と、この第4の油路に連通し、かつ、ピニオンギヤの内周側に開口する第5の油路とが設けられている。
【0006】
上記公報に記載された潤滑構造においては、第1の油路の潤滑油が第2の油路を介して出力軸と支持軸との間に到達する。この潤滑油は、第3の油路を経由して出力軸の外側に到達し、ついで、第4の油路および第5の油路を経由してピニオンギヤとピニオンピンとの間に供給される。
【0007】
一方、上記公知文献に記載されたプラネタリギヤ機構のキャリヤは、円筒部と、この円筒部から半径方向に突出した突出部とを有しており、円筒部の内周面から突出部に亘って、半径方向に延ばされた第1の油路が設けられている。また、ピニオンギヤを保持するピニオンピンには、第1の油路に連通し、かつ、半径方向に貫通する第2の油路と、この第2の油路に連通し、かつ、軸線方向に延ばされた第3の油路と、この第3の油路に連通し、かつ、ピニオンピンの外周側に開口する第4の油路とが設けられている。この公知文献に記載された潤滑構造においては、キャリヤの内側の潤滑油が、第1の油路、第2の油路、第3の油路を通過するとともに、第4の油路からピニオンシャフトとピニオンギヤとの間に供給される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載された潤滑構造によれば、キャリヤおよびピニオンピンの両方に油路が設けられている。このため、プラネタリギヤ機構の製造工程において、キャリヤおよびピニオンピンの加工工数が増加して製造コストが上昇する問題があった。また、上記公知文献に記載された潤滑構造によれば、プラネタリギヤ機構の組立工程において、第1の油路と第2の油路とが連通するように、キャリヤとピニオンピンとを、ピニオンピンの円周方向に位相合わせする工程が必要であり、組立工数の増加を招く。また、キャリヤとピニオンピンとを位置決めした状態で固定しておくための位置決めピンが必要であり、プラネタリギヤ機構の部品点数が増加する。したがって、プラネタリギヤ機構の製造コストが上昇する問題があった。
【0009】
この発明は、上記の事情を背景としてなされたものであり、プラネタリギヤ機構の製造コストを抑制することのできるプラネタリギヤ機構の潤滑構造を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するため請求項1の発明は、同心状に配置されたサンギヤおよびリングギヤと、このサンギヤおよびリングギヤに噛合されたピニオンギヤを保持するピニオンピンと、前記サンギヤおよびリングギヤと同心状に配置され、かつ、前記ピニオンピンが取り付けられたキャリヤと、前記ピニオンギヤに潤滑油を供給する油路とを備えたプラネタリギヤ機構の潤滑構造において、前記キャリヤは、前記サンギヤの側方に設けられ、かつ、軸線方向に延ばされた円筒部と、この円筒部における前記サンギヤ側の端部から前記ピニオンギヤの側方に向けて延ばされた突出部とを有し、前記ピニオンピンが中実に構成され、前記油路が、前記円筒部を半径方向に貫通する第1の油路と、前記突出部における前記ピニオンギヤ側の側面から前記ピニオンギヤとは反対側の側面に向けて貫通する第2の油路とを有し、この第2の油路が開口部を備えており、この開口部は、前記キャリヤにおける前記ピニオンギヤ側の側面に設けられているとともに、前記開口部と前記ピニオンギヤとが半径方向に並んで配置されていることを特徴とするものである。
【0011】
請求項2の発明は、同心状に配置されたサンギヤおよびリングギヤと、このサンギヤおよびリングギヤに噛合されたピニオンギヤを保持するピニオンピンと、前記サンギヤおよびリングギヤと同心状に配置され、かつ、前記ピニオンピンが取り付けられたキャリヤと、前記ピニオンギヤに潤滑油を供給する油路とを備えたプラネタリギヤ機構の潤滑構造において、前記キャリヤは、前記サンギヤの側方に設けられ、かつ、軸線方向に延ばされた円筒部と、この円筒部における前記サンギヤ側の端部から前記ピニオンギヤの側方に向けて延ばされた突出部とを有し、前記油路は前記ピニオンピンには設けられておらず、前記油路は前記キャリヤに設けられており、この油路は、前記円筒部を半径方向に貫通する第1の油路と、前記突出部における前記ピニオンギヤ側の側面から前記ピニオンギヤとは反対側の側面に向けて貫通する第2の油路とを有し、この第2の油路が開口部を備えており、その開口部は、前記キャリヤにおける前記ピニオンギヤ側の側面に設けられているとともに、前記開口部と前記ピニオンギヤとが半径方向に並んで配置されていることを特徴とするものである。
【0012】
請求項1または2の発明によれば、潤滑油を送る油路がキャリヤのみに設けられているため、プラネタリギヤ機構の製造工程において、プラネタリギヤ機構を構成する各要素の加工工数が低減される。また、キャリヤと他の要素との位置決めをおこなう必要もなく、プラネタリギヤ機構の組立工数が低減される。さらに、キャリヤと他の要素との位置決めをおこなう位置決め部品が不要であり、プラネタリギヤ機構の部品点数の増加が抑制される。また、請求項1または2の発明によれば、第2の油路を経由した潤滑油を、ピニオンギヤの噛み合い位置に対して正確に送ることができる。
【0013】
請求項3の発明は、同心状に配置されたサンギヤおよびリングギヤと、このサンギヤおよびリングギヤに噛合されたピニオンギヤを保持するピニオンピンと、前記サンギヤおよびリングギヤと同心状に配置され、かつ、前記ピニオンピンが取り付けられたキャリヤと、前記ピニオンギヤに潤滑油を供給する油路とを備えたプラネタリギヤ機構の潤滑構造において、前記キャリヤは、前記サンギヤの側方に設けられ、かつ、軸線方向に延ばされた円筒部と、この円筒部における前記サンギヤ側の端部から前記ピニオンギヤの側方に向けて延ばされた突出部とを有し、前記油路は、前記円筒部を半径方向に貫通する第1の油路と、前記突出部における前記ピニオンギヤ側の側面から前記ピニオンギヤとは反対側の側面に向けて貫通する第2の油路とを有し、この第2の油路が開口部を備えており、その開口部は前記キャリヤにおける前記ピニオンギヤ側の側面に設けられているとともに、前記開口部と前記ピニオンギヤとが半径方向に並んで配置されており、前記キャリヤの半径方向における第2の油路の開口部の配置位置は、前記サンギヤとピニオンギヤとの噛み合い領域とほぼ同じ位置に設定されていることを特徴とするものである。
【0014】
請求項3の発明によれば、潤滑油を送る油路がキャリヤのみに設けられているため、プラネタリギヤ機構の製造工程において、プラネタリギヤ機構を構成する各要素の加工工数が低減される。また、キャリヤと他の要素との位置決めをおこなう必要もなく、プラネタリギヤ機構の組立工数が低減される。さらに、キャリヤと他の要素との位置決めをおこなう位置決め部品が不要であり、プラネタリギヤ機構の部品点数の増加が抑制される。また、請求項3の発明によれば、第2の油路を経由した潤滑油を、ピニオンギヤの噛み合い位置に対して正確に送ることができる。さらに、請求項3の発明によれば、キャリヤの内側にある潤滑油が、サンギヤを迂回してピニオンギヤ側に供給される。さらに、第2の油路の開口部から排出された潤滑油が、サンギヤとピニオンギヤとの噛み合い領域に確実に供給される。
【0015】
請求項4の発明は、請求項2または3の構成に加えて、前記第1の油路を通過した潤滑油が、前記第2の油路を経由して、前記ピニオンギヤに供給される構成であることを特徴とするものである。請求項4の発明によれば、請求項2または3の発明と同様の作用が生じるほかに、第1の油路を通過した潤滑油が、第2の油路を経由してピニオンギヤに供給される。
請求項5の発明は、請求項2ないし4のいずれかの構成に加えて、前記キャリヤと前記サンギヤとの間に軸受が設けられていることを特徴とするものである。請求項5の発明によれば、請求項2ないし4のいずれかの発明と同様の作用が生じるほかに、潤滑油がサンギヤに遮られることなく、サンギヤを迂回してピニオンギヤに供給される。
請求項6の発明は、請求項1または2の構成に加えて、前記キャリヤの半径方向における第2の油路の開口部の配置位置は、前記サンギヤとピニオンギヤとの噛み合い領域とほぼ同じ位置に設定されていることを特徴とするものである。請求項6の発明によれば、請求項1または2の発明と同様の作用が生じるほかに、第2の油路の開口部から排出された潤滑油が、サンギヤとピニオンギヤとの噛み合い領域に確実に供給される。
【0016】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図2は、この発明をFF車(エンジン前置き前輪駆動車)の変速機に用いた場合の一実施形態を示すスケルトン図である。図2において、1は車両の駆動力源としてのエンジンであり、このエンジン1としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなどが用いられる。そして、エンジン1のクランクシャフト2が車両の幅方向に配置されている。
【0017】
また、前記エンジン1の出力側には、トランスアクスル3が設けられている。このトランスアクスル3は内部中空のケーシング4を有し、ケーシング4の内部空間D1には、トルクコンバータ5と変速機6と最終減速機(言い換えれば差動装置)7とが設けられている。まず、トルクコンバータ5の構成について説明する。ケーシング4の内部空間D1には、クランクシャフト2と同一の軸線X1を中心として回転可能なインプットシャフト8が設けられており、インプットシャフト8におけるエンジン1側の端部にはタービンランナ9が取り付けられている。
【0018】
一方、クランクシャフト2の後端にはドライブプレート10を介してフロントカバー11が連結されており、フロントカバー11にはポンプインペラ12が接続されている。タービンランナ9とポンプインペラ12とは対向して配置され、タービンランナ9およびポンプインペラ12の内側にはステータ13が設けられている。また、フロントカバー11とタービンランナ9との間にはロックアップクラッチ14が設けられている。上記のように構成されたフロントカバー11およびポンプインペラ12などにより、ケーシング15が形成されており、ケーシング15の内部には、作動流体としてのオイルが供給されている。
【0019】
上記構成により、エンジン1の動力(トルク)がクランクシャフト2からフロントカバー11に伝達される。この時、ロックアップクラッチ14が解放されている場合は、ポンプインペラ12のトルクが流体によりタービンランナ9に伝達され、ついでインプットシャフト8に伝達される。なお、ポンプインペラ12からタービンランナ9に伝達されるトルクは、ステータ13により増幅される。これに対して、ロックアップクラッチ14が係合されている場合は、フロントカバー11のトルクが機械的にインプットシャフト8に伝達される。
【0020】
前記ケーシング4の内部空間D1におけるトルクコンバータ5と変速機6との間には、オイルポンプ16が設けられている。このオイルポンプ16のロータ17と、ポンプインペラ12とが円筒形状のハブ18により接続されている。また、オイルポンプ16のボデー19はケーシング4側に固定されている。したがって、エンジン1の動力によりオイルポンプ16を駆動し、オイルパン(図示せず)のオイルを汲み上げることができる。
【0021】
一方、変速機6は、第1のプラネタリギヤ機構20および第2のプラネタリギヤ機構21を有し、第1のプラネタリギヤ機構20および第2のプラネタリギヤ機構21がインプットシャフト8の周囲に配置されている。図1は、第1のプラネタリギヤ機構20および第2のプラネタリギヤ機構21付近の構成を示す拡大断面図である。第1のプラネタリギヤ機構20は、サンギヤ23と、サンギヤ23に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ24と、サンギヤ23およびリングギヤ24に噛合した複数(例えば4個)のピニオンギヤ25を保持した環状のキャリヤ26とを三つの回転要素とするシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構である。
【0022】
また、インプットシャフト8の外周には、インプットシャフト8と相対回転可能な第1の中空軸27が取り付けられており、第1の中空軸27とインプットシャフト8との間には軸受72が設けられている。そして、第1の中空軸27の長手方向の一端にサンギヤ23が取り付けられている。この第1の中空軸27とサンギヤ23とはスプライン嵌合されている。
【0023】
また第2のプラネタリギヤ機構21は、サンギヤ28と、サンギヤ28に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ29と、サンギヤ28およびリングギヤ29に噛合した複数(例えば4個)のピニオンギヤ30を保持したキャリヤ31とを三つの回転要素とするシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構である。また、インプットシャフト8の外周には、インプットシャフト8と相対回転可能な第2の中空軸32が取り付けられている。この第2の中空軸32とインプットシャフト8との間には軸受73が設けられている。そして、第2の中空軸32における第1のプラネタリギヤ機構20側の端部外周には、環状のキャリヤ31がスプライン嵌合されている。さらに第2の中空軸32の外周には、第3の中空軸63が相対回転可能に取り付けられている。第2の中空軸32と第3の中空軸63との間には軸受74が設けられている。そして、第3の中空軸63における第1のプラネタリギヤ機構20側の端部外周に、サンギヤ28が形成されている。
【0024】
さらに、キャリヤ31とリングギヤ24とが、円筒形状のコネクティングドラム33により一体回転できる状態で連結されている。前記キャリヤ26は、軸線X1を中心として設けられた円筒部75と、この円筒部75における第2のプラネタリギヤ機構21側の端部に形成された突出部76とを有する。この円筒部75はサンギヤ23の側方に配置されている。また突出部76は半径方向に延ばされており、かつ、軸線方向に所定間隔をおいて2つの突出部76が設けられている。この2つで1組の突出部76は、キャリヤ26の円周方向に所定間隔おきに複数設けられている。そして、1組の突出部76のうち、第2のプラネタリギヤ機構21側の突出部76と、リングギヤ29とが、コネクティングドラム34Aにより一体回転できる状態で連結されている。具体的には、コネクティングドラム34Aの内周にリングギヤ29が形成されている。
【0025】
ここで、第1のプラネタリギヤ機構20の構成を、より具体的に説明する。1組の突出部76には、軸線方向に貫通する軸孔77がそれぞれ形成されており、2つの軸孔77に亘ってピニオンピン78が嵌合固定されている。そして、ピニオンピン78の外周に、軸受79を介してピニオンギヤ25が取り付けられている。軸受79は、各突出部76に接触し、かつ、環状に構成された一対のリテーナ80と、一対のリテーナ80同士の間であり、かつ、ピニオンギヤ25とピニオンシャフト78との間に配置された転動体81とを有する。一対のリテーナ80の外径はピニオンギヤ25の内径よりも大きく設定されている。そして、一方の突出部76とピニオンギヤ25との間には、リテーナ80の軸線方向の厚さに相当する隙間A1が形成されている。
【0026】
また、キャリヤ26の円筒部75の外周にはコネクティングドラム34がスプライン嵌合され、コネクティングドラム34の外周にはカウンタドライブギヤ37が形成されている。一方、ケーシング4の内部には、突出壁38が形成されている。この突出壁38は、ケーシング4の内面から軸線X1に向けて突出している。この突出壁38の内周には軸受39,40が取り付けられている。この軸受39,40により、コネクティングドラム34が回転可能に保持されている。そして、軸受39,40は、オイルポンプ16と第1のプラネタリギヤ機構20との間に配置されている。
【0027】
つぎに、第1のプラネタリギヤ機構20および第2のプラネタリギヤ機構21を潤滑する構造について説明する。インプットシャフト8には、軸線X1に沿って油路82が設けられている。この油路82は、油圧制御装置(図示せず)の油圧回路に接続されている。また、インプットシャフト8には、油路82に連通し、かつ、インプットシャフト8を半径方向に貫通する油路83が、軸線方向に複数設けられている。
【0028】
また、前記第1の中空軸27を半径方向に貫通する油路84が設けられており、この油路84と油路83とが連通している。図3は、キャリヤ26を軸受39側から見た場合の部分的な側面図である。キャリヤ26の円筒部75を半径方向に貫通する油路85が複数設けられており、この油路85と油路84とが連通している。この油路85はコネクティングドラム34の軸線方向における端部に臨んで開口されている。
【0029】
さらに、キャリヤ26におけるコネクティングドラム34側の突出部76を軸線方向に貫通する油路86が複数設けられている。各油路86は軸線X1を中心とする同一円周上に等間隔おきに配置されている。各油路85,86は、ピニオンピン78の数に合わせて例えば4本ずつ設けられている。また、キャリヤ26の円周方向において、各油路85,86の位相と各ピニオンピン78の位相とが同じに設定されている。言い換えれば、各油路85,86と、キャリヤ26に取り付けられたピニオンピンギヤ25とが半径方向に並んで配置されている。
【0030】
そして、油路86の開口部87は、突出部76におけるピニオンギヤ25側の側面76Aに開口されている。またキャリヤ26の半径方向における各油路86の配置位置は、軸受39の内周端の位置、およびサンギヤ23とピニオンギヤ25との噛み合い領域とほぼ同じ位置に設定されている。このように構成された油路86と油路85とが、キャリヤ26とコネクティングドラム34および軸受39との隙間を介して連通されている。
【0031】
一方、第2の中空軸32を半径方向に貫通する油路88が設けられており、油路88と油路83とが連通している。また、第3の中空軸63を半径方向に貫通する油路89が設けられており、この油路89と油路88とが連通している。この油路89はサンギヤ30よりも軸線X1に近い位置に開口されている。また、キャリヤ31には複数のピニオンシャフト90が取り付けられており、各ピニオンギヤ90に対して軸受91を介してピニオンギヤ30が取り付けられている。さらに、ピニオンシャフト90には、軸線方向の油路92と、油路92に連通し、かつ、半径方向に延ばされた油路93とが設けられている。なお、キャリヤ26とサンギヤ23との間にはスラスト軸受94が設けられており、サンギヤ23とキャリヤ31との間にはスラスト軸受95が設けられており、キャリヤ31と第3の中空軸63との間にはスラスト軸受96が設けられている。
【0032】
つぎに、変速機6のトルク伝達経路を切り換えるためのクラッチやブレーキなどの摩擦係合装置について説明する。まず、インプットシャフト8と第1の中空軸27との間のトルク伝達状態を制御する第1のクラッチC1が設けられている。一方、インプットシャフト8と第2の中空軸32との間のトルク伝達状態を制御する第2のクラッチC2が配置されている。また、インプットシャフト8と第3の中空軸63との間のトルク伝達状態を制御する第3のクラッチC3が設けられている。つまり、第2のクラッチC2と第3のクラッチC3とが相互に並列に配置されている。また、サンギヤ28とケーシング4との間には、第1のブレーキB1と第2のブレーキとが相互に並列に配置されている。さらに、第2ブレーキB2とサンギヤ28との間には第1の一方向クラッチF1が設けられている。前記コネクティングドラム33とケーシング4との間には、第3のブレーキB3と第2の一方向クラッチF2とが相互に並列に配置されている。
【0033】
一方、インプットシャフト8と相互に平行な軸線Y1を中心として回転可能なカウンタシャフト64が設けられている。このカウンタシャフト64にはカウンタドリブンギヤ65およびファイナルドライブギヤ66が形成されている。そして、カウンタドリブンギヤ65とカウンタドライブギヤ37とが噛合されている。
【0034】
前記最終減速機7は、軸線Z1を中心として回転することのできるデフケース67を有している。軸線Z1は、軸線X1,Y1と相互に平行に設定されている。このデフケース67の外周にはリングギヤ68が形成されており、リングギヤ68とファイナルドライブギヤ66とが噛み合わされている。また、デフケース67の内部には複数のピニオンギヤ68Aが取り付けられており、このピニオンギヤ68Aには2つのサイドギヤ69が噛み合わされている。2つのサイドギヤ69には別個にフロントドライブシャフト70が接続され、各フロントドライブシャフト70には、駆動輪としての前輪71が接続されている。
【0035】
ところで、図2に示す車両は、変速機6およびエンジン1を制御する電子制御装置(図示せず)、および変速機6およびロックアップクラッチ15を制御する油圧制御装置(図示せず)が設けられている。この油圧制御装置は、前述したオイルポンプ16や各種のクラッチやブレーキの動作を制御するソレノイドバルブ、および油圧回路などにより構成されている。そして、電子制御装置により車両の走行状態(例えば車速およびアクセル開度)が判断され、その判断結果に基づいて油圧制御装置が制御され、各種のクラッチやブレーキなどの摩擦係合装置が係合・解放されて、変速機6の変速比が制御される。ここで、実施形態の構成とこの発明の構成との対応関係を説明すれば、油路85がこの発明の第1の油路に相当し、油路86がこの発明の第2の油路に相当する。
【0036】
前記変速機6は、前進4段・後進1段の変速段を設定することができる、いわゆる有段式の自動変速機である。この変速機6において、その変速比を制御する際におこなわれる各種のクラッチおよびブレーキなどの摩擦係合装置の係合・解放制御は、図4に示すとおりである。なお、図4において○印は摩擦係合装置が係合されることを意味しており、(○)印は摩擦係合装置の係合・解放が動力(言い換えればトルク)の伝達には無関係であることを意味しており、◎印はコースト状態(言い換えればエンジンブレーキ状態)で係合されることを意味しており、空欄は摩擦係合装置が解放されることを意味している。
【0037】
以下、各変速段について簡単に説明する。前進第1速は、第1のクラッチC1および第2の一方向クラッチF2を係合させることによって設定される。すなわち第1のクラッチC1が係合されて第1のプラネタリギヤ機構20のサンギヤ23がインプットシャフト8と共に回転すると、キャリヤ26に負荷がかかっていることによりリングギヤ24が逆回転しようとするので、第2の一方向クラッチF1が係合する。したがって、リングギヤ24が固定された状態でサンギヤ23がインプットシャフト8と共に回転するので、キャリヤ26およびこれと一体のカウンタドライブギヤ37が、インプットシャフト8に対して減速させられて(アンダードライブ状態で)正回転する。なお、駆動状態の第1速は、第2の一方向クラッチF2が係合して設定されるので、エンジンブレーキを効かせる場合には、その第2の一方向クラッチF2と並列に設けてある第3ブレーキB3が係合される。
【0038】
第2速は、第1のクラッチC1および第2のブレーキB2ならびに第1の一方向クラッチF1を係合させることにより設定される。すなわち、第1のクラッチC1が係合されて第1のプラネタリギヤ機構20のサンギヤ23がインプットシャフト8と共に回転すると、第2のプラネタリギヤ機構21のサンギヤ28が固定されている(反力要素となっている)ため、第1のプラネタリギヤ機構20のキャリヤ26およびリングギヤ24が一体的に回転し、キャリヤ26およびカウンタドライブギヤ37が、インプットシャフト8に対して減速させられて正回転する。なお、駆動状態の第2速は、第1の一方向クラッチF1が係合して設定されるので、エンジンブレーキを効かせる場合には、その第1の一方向クラッチF1と並列に設けてある第1ブレーキB1が係合される。
【0039】
第3速は、第1のクラッチC1および第2のクラッチC2を係合させることにより設定される。すなわち、第1のプラネタリギヤ機構20のサンギヤ23およびリングギヤ24と、インプットシャフト8とが連結されるため、第1のプラネタリギヤ機構20が全体として一体回転する。
【0040】
第4速は、第2のクラッチC2および第1のブレーキB1を係合させることにより設定される。すなわち、第2のプラネタリギヤ機構21のサンギヤ28が固定され(反力要素となる)状態で、インプットシャフト8と第2のプラネタリギヤ機構21のキャリヤ31と第1のプラネタリギヤ機構20のリングギヤ24とが一体的に回転するとともに、第2のプラネタリギヤ機構21のリングギヤ29と第1のプラネタリギヤ機構20のキャリヤ26とカウンタドライブギヤ37とが一体的に回転する。すなわち、キャリヤ26およびカウンタドライブギヤ37が、インプットシャフト8に対して増速させられて(オーバードライブ状態)正回転する。
【0041】
さらに、後進段は、第3のクラッチC3と第3のブレーキB3とを係合させることにより設定される。すなわち、第2のプラネタリギヤ機構21のキャリヤ31の公転が防止されるとともに、第1のプラネタリギヤ機構20側ではリングギヤ24が反力要素として作用する。このため、サンギヤ28のトルクが、ピニオンギヤ30およびコネクティングドラム34Aならびにキャリヤ26を介してカウンタドライブギヤ37に伝達される。
【0042】
このようにして、第1のプラネタリギヤ機構20および第2のプラネタリギヤ機構21の各要素の回転・固定が制御されるとともに、第1のプラネタリギヤ機構20および第2のプラネタリギヤ機構21を経由して動力(トルク)の伝達がおこなわれる。ところで、エンジン1の運転中は、その動力によりオイルポンプ16が駆動され、オイルパンから汲み上げられたオイルが、潤滑油として各種の摩擦係合装置および油路82に供給される。油路82に供給された潤滑油の一部は、油路83,84,85,86を経由して第1のプラネタリギヤ機構20側、具体的にはピニオンギヤ25側に供給される。この潤滑油により、軸受79が強制的に冷却および潤滑され、その発熱、摩耗、焼き付きなどが抑制される。また、この潤滑油により、サンギヤ23およびリングギヤ24とピニオンギヤ25との噛み合い部分が強制的に潤滑および冷却される。
【0043】
一方、油路82の潤滑油の一部は、油路83,88,89を経由して第2のプラネタリギヤ機構21側に供給され、第2のプラネタリギヤ機構21の各ギヤの噛み合い部分および軸受91を強制的に冷却および潤滑する。このようにして、第1のプラネタリギヤ機構20および第2のプラネタリギヤ機構21の動力伝達時における動力損失(噛み合い損失、摩擦損失、歯車騒音)が低減され、かつ、各ギヤの歯面強度および耐焼付き性が向上する。
【0044】
そして、この実施形態によれば第1の中空軸27とキャリヤ26との間に供給された潤滑油を第1のプラネタリギヤ機構20のピニオンギヤ25側に供給するための油路85,86が、キャリヤ26だけに設けられている。このため、第1のプラネタリギヤ機構20の製造工程においては、キャリヤ26に油路85,86を加工するのみで、ピニオンピン78などの他の部品には油路を設けるための加工を施す必要がない。したがって、第1のプラネタリギヤ機構20の加工工数が低減されるとともに、キャリヤ26と他の部品との位置決めをおこなう必要もなく、第1のプラネタリギヤ機構20の組立工数が低減され、かつ、第1のプラネタリギヤ機構20の部品点数の増加が抑制され、その製造コストを低減することができる。
【0045】
また、開口部87とピニオンギヤ25とがキャリヤ26に対して半径方向に並んで配置されているため、潤滑油をピニオンギヤ25の噛み合い部分に正確に送ることができる。したがって、ピニオンギヤ25の噛み合い部分を確実に潤滑および冷却することができる。
【0046】
さらに、キャリヤ26の円筒部75を半径方向に貫通する油路85と、キャリヤ26の突出部76を軸線方向に貫通する油路86とが設けられているため、油路85を通過した潤滑油が円筒部75の外周側に到達してキャリヤ26とコネクティングドラム34および軸受39との間を通過して油路86に至ることになる。このため、キャリヤ26と第1の中空軸27との間の潤滑油の供給が、サンギヤ23に遮られることなくサンギヤ23を迂回してピニオンギヤ25側に供給される。したがって、潤滑油を確実にピニオンギヤ25側に供給することができ、その冷却機能および潤滑機能が一層向上している。
【0047】
上記実施形態において第2のプラネタリギヤ機構21の潤滑構造として、第1のプラネタリギヤ機構20の潤滑構造と同じ構造を採用することもできる。また、キャリヤ26に油路85を設けることなく、キャリヤ26の円筒部75の外周側にある潤滑油を、油路86を介して直接ピニオンギヤ25側に供給する構成を採用することもできる。さらに上記実施形態においては、プラネタリギヤ機構を設けたシャフトが車両の幅方向に対置されているが、プラネタリギヤ機構を設けたシャフトが車両の前後方向に配置されている変速機に対しても、この潤滑構造を用いることができる。さらにこの実施形態は、複数の車輪に対して動力を分配するためのプラネタリギヤ機構を備えた差動装置にも適用することができる。この場合、差動装置に接続される車輪は、左右輪または前後輪のいずれであってもよい。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1または2の発明によれば、潤滑油を送る油路がキャリヤのみに設けられているため、プラネタリギヤ機構の製造工程における部品の加工工数が低減され、かつ、キャリヤと他の要素との位置決めをおこなう必要もなく、プラネタリギヤ機構の組立工数が低減され、かつ、位置決めをおこなうための部品が不要であり、プラネタリギヤ機構の部品点数の増加が抑制される。したがって、プラネタリギヤ機構の製造コストを低減することができる。また、請求項1または2の発明によれば、第2の油路を経由した潤滑油を、ピニオンギヤの噛み合い位置に対して正確に送ることができ、その潤滑性能および冷却性能が一層向上する。
【0049】
請求項3の発明によれば、潤滑油を送る油路がキャリヤのみに設けられているため、プラネタリギヤ機構の製造工程において、プラネタリギヤ機構を構成する各要素の加工工数が低減される。また、キャリヤと他の要素との位置決めをおこなう必要もなく、プラネタリギヤ機構の組立工数が低減される。さらに、キャリヤと他の要素との位置決めをおこなう位置決め部品が不要であり、プラネタリギヤ機構の部品点数の増加が抑制される。したがって、プラネタリギヤ機構の製造コストを低減することができる。また、請求項3の発明によれば、第2の油路を経由した潤滑油を、ピニオンギヤの噛み合い位置に対して正確に送ることができる。さらに、請求項3の発明によれば、キャリヤの内側にある潤滑油が、サンギヤを迂回してピニオンギヤ側に供給される。さらに、第2の油路の開口部から排出された潤滑油が、サンギヤとピニオンギヤとの噛み合い領域に確実に供給される。したがって、その潤滑性能および冷却性能が一層向上する。
【0050】
請求項4の発明によれば、請求項2または3の発明と同様の効果を得られるほか、第1の油路を通過した潤滑油が、第2の油路を経由してピニオンギヤに供給される。また、請求項5の発明によれば、請求項2ないし4のいずれかの発明と同様の効果を得られるほか、潤滑油が、サンギヤに阻害されることなく、確実にピニオンギヤ側に供給される。したがって、潤滑性能および冷却機能が一層向上する。さらに、請求項6の発明によれば、請求項1または2の発明と同様の効果を得られるほか、第2の油路の開口部から排出された潤滑油が、サンギヤとピニオンギヤとの噛み合い領域に確実に供給される。したがって、その潤滑性能および冷却性能が一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るプラネタリギヤ機構の潤滑構造を、変速機に用いた場合の一実施形態を示す部分的な拡大断面図である。
【図2】この発明に係るプラネタリギヤ機構の潤滑構造を、FF車の変速機に用いた場合を示すスケルトン図である。
【図3】図1に示されたプラネタリギヤ機構のキャリヤの側面図である。
【図4】図2に示された変速機の摩擦係合装置の係合・解放を表す図表である。
【符号の説明】
23,28…サンギヤ、 24,29…リングギヤ、 25,30…ピニオンギヤ、 26,31…キャリヤ、 75…円筒部、 76…突出部、 76A…側面、 82,83,84,85,86,88,89…油路、 87…開口部。
Claims (6)
- 同心状に配置されたサンギヤおよびリングギヤと、このサンギヤおよびリングギヤに噛合されたピニオンギヤを保持するピニオンピンと、前記サンギヤおよびリングギヤと同心状に配置され、かつ、前記ピニオンピンが取り付けられたキャリヤと、前記ピニオンギヤに潤滑油を供給する油路とを備えたプラネタリギヤ機構の潤滑構造において、
前記キャリヤは、前記サンギヤの側方に設けられ、かつ、軸線方向に延ばされた円筒部と、この円筒部における前記サンギヤ側の端部から前記ピニオンギヤの側方に向けて延ばされた突出部とを有し、前記ピニオンピンが中実に構成され、前記油路が、前記円筒部を半径方向に貫通する第1の油路と、前記突出部における前記ピニオンギヤ側の側面から前記ピニオンギヤとは反対側の側面に向けて貫通する第2の油路とを有し、この第2の油路が開口部を備えており、この開口部は、前記キャリヤにおける前記ピニオンギヤ側の側面に設けられているとともに、前記開口部と前記ピニオンギヤとが半径方向に並んで配置されていることを特徴とするプラネタリギヤ機構の潤滑構造。 - 同心状に配置されたサンギヤおよびリングギヤと、このサンギヤおよびリングギヤに噛合されたピニオンギヤを保持するピニオンピンと、前記サンギヤおよびリングギヤと同心状に配置され、かつ、前記ピニオンピンが取り付けられたキャリヤと、前記ピニオンギヤに潤滑油を供給する油路とを備えたプラネタリギヤ機構の潤滑構造において、
前記キャリヤは、前記サンギヤの側方に設けられ、かつ、軸線方向に延ばされた円筒部と、この円筒部における前記サンギヤ側の端部から前記ピニオンギヤの側方に向けて延ばされた突出部とを有し、前記油路は前記ピニオンピンには設けられておらず、前記油路は前記キャリヤに設けられており、この油路は、前記円筒部を半径方向に貫通する第1の油路と、前記突出部における前記ピニオンギヤ側の側面から前記ピニオンギヤとは反対側の側面に向けて貫通する第2の油路とを有し、この第2の油路が開口部を備えており、その開口部は、前記キャリヤにおける前記ピニオンギヤ側の側面に設けられているとともに、前記開口部と前記ピニオンギヤとが半径方向に並んで配置されていることを特徴とするプラネタリギヤ機構の潤滑構造。 - 同心状に配置されたサンギヤおよびリングギヤと、このサンギヤおよびリングギヤに噛合されたピニオンギヤを保持するピニオンピンと、前記サンギヤおよびリングギヤと同心状に配置され、かつ、前記ピニオンピンが取り付けられたキャリヤと、前記ピニオンギヤに潤滑油を供給する油路とを備えたプラネタリギヤ機構の潤滑構造において、
前記キャリヤは、前記サンギヤの側方に設けられ、かつ、軸線方向に延ばされた円筒部と、この円筒部における前記サンギヤ側の端部から前記ピニオンギヤの側方に向けて延ばされた突出部とを有し、
前記油路は、前記円筒部を半径方向に貫通する第1の油路と、前記突出部における前記ピニオンギヤ側の側面から前記ピニオンギヤとは反対側の側面に向けて貫通する第2の油路とを有し、この第2の油路が開口部を備えており、その開口部は前記キャリヤにおける前記ピニオンギヤ側の側面に設けられているとともに、前記開口部と前記ピニオンギヤとが半径方向に並んで配置されており、
前記キャリヤの半径方向における第2の油路の開口部の配置位置は、前記サンギヤとピニオンギヤとの噛み合い領域とほぼ同じ位置に設定されていることを特徴とするプラネタリギヤ機構の潤滑構造。 - 前記第1の油路を通過した潤滑油が、前記第2の油路を経由して、前記ピニオンギヤに供給される構成であることを特徴とする請求項2または3に記載のプラネタリギヤ機構の潤滑構造。
- 前記キャリヤと前記サンギヤとの間に軸受が設けられていることを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載のプラネタリギヤ機構の潤滑構造。
- 前記キャリヤの半径方向における第2の油路の開口部の配置位置は、前記サンギヤとピニオンギヤとの噛み合い領域とほぼ同じ位置に設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載のプラネタリギヤ機構の潤滑構造。
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